车辆人机学件演示教学.ppt
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1、车辆 人 机 工 程 学车辆人机学件车辆 人 机 工 程 学n视野障碍视野障碍双目障碍:双目障碍:在双目视野中的、使得其后有一左右眼都不能看到的区域在双目视野中的、使得其后有一左右眼都不能看到的区域的物体。的物体。单目障碍:单目障碍:仅一只眼睛能看到的、且其后有该眼不能看到的区域的物仅一只眼睛能看到的、且其后有该眼不能看到的区域的物体。体。双目障碍、单目障碍使任一眼睛都不能看到其后的区域。双目障碍、单目障碍使任一眼睛都不能看到其后的区域。l障碍角:障碍角:障碍所遮挡的视野角。障碍所遮挡的视野角。l障碍区障碍区(盲区盲区):障碍所遮挡的区域。障碍所遮挡的区域。车辆 人 机 工 程 学n汽车驾驶员
2、视野和视野障碍汽车驾驶员视野和视野障碍直接视野直接视野l是指驾驶员坐在车内驾驶座椅上,可是指驾驶员坐在车内驾驶座椅上,可以转动头部、眼睛,通过车窗所能看以转动头部、眼睛,通过车窗所能看到的范围。直接视野除了受到人体因到的范围。直接视野除了受到人体因素的限制外,主要受到车窗开口尺寸素的限制外,主要受到车窗开口尺寸或汽车上的视野障碍的限制。或汽车上的视野障碍的限制。l驾驶员前方视野通常需确定双边视野。驾驶员前方视野通常需确定双边视野。l双边视野由左眼作的右边界和右眼作双边视野由左眼作的右边界和右眼作的左边界确定。的左边界确定。直接视野障碍直接视野障碍l指在直接视野内的,使得其后有一左指在直接视野内
3、的,使得其后有一左右眼都不能看到的区域的物体。右眼都不能看到的区域的物体。l驾驶员前方视野障碍通常需确定双目驾驶员前方视野障碍通常需确定双目障碍。障碍。l双目障碍由左眼作的左边界和右眼作双目障碍由左眼作的左边界和右眼作的右边界确定。的右边界确定。(SAE J1050 Rev JAN2003)车辆 人 机 工 程 学A A:只是眼睛转动的直接视野角;:只是眼睛转动的直接视野角;A AB B:头部转动的直接视野角;:头部转动的直接视野角;C C:直接双目障碍角;:直接双目障碍角;D D:间接双边视野角;:间接双边视野角;E E:间接视野障碍角;:间接视野障碍角;F F:边缘视野。:边缘视野。间接视
4、野间接视野l是指驾驶员坐在车内驾驶座椅上,是指驾驶员坐在车内驾驶座椅上,可以转动头部、眼睛,通过后视可以转动头部、眼睛,通过后视镜所能看到的范围。镜所能看到的范围。l通常需确定间接双边视野。通常需确定间接双边视野。间接视野障碍间接视野障碍l指在间接视野内的,使得其后有指在间接视野内的,使得其后有一左右眼都不能看到的区域的物一左右眼都不能看到的区域的物体。体。l间接视野障碍包括间接双目障碍间接视野障碍包括间接双目障碍和间接单目障碍。和间接单目障碍。直接边缘视野直接边缘视野l驾驶员注视后视镜时,左(右)驾驶员注视后视镜时,左(右)后视镜左(右)端外侧的后视镜左(右)端外侧的90的的区域。区域。车辆
5、 人 机 工 程 学n视原点:视原点:头部中心点(头部中心点(P点):点):驾驶员头部在水平面上转动的转动中心。驾驶员头部在水平面上转动的转动中心。眼点(眼点(E点):点):代表驾驶员左、右眼睛位置的点。代表驾驶员左、右眼睛位置的点。P点确定后,两个眼点点确定后,两个眼点E位置就确定了。眼点用以确定驾驶员的视野位置就确定了。眼点用以确定驾驶员的视野和视野障碍。和视野障碍。视点(视点(V点):点):眼椭圆上特定的切点。用以定义和确定直接视野。眼椭圆上特定的切点。用以定义和确定直接视野。A A、B B、C C均为均为V V点。点。V V点可直接点可直接画在坐标系内而不用眼椭圆。画在坐标系内而不用眼
6、椭圆。车辆 人 机 工 程 学座椅水平座椅水平调节量量头部中心点部中心点(P点点)XY(左位制左位制)Y(右位制右位制)Z133 mmP107.3+7.320.5P226.2+20.620.620.5P3191.011.2+11.2+22.5P4191.0+11.211.2+22.5133 mmP116.37.3+7.320.5P239.2+20.620.620.5P3175.011.2+11.2+22.5P4175.0+11.211.2+22.5注:注:X的正号向后;的正号向后;Y的正号向右;的正号向右;Z的正号向上。的正号向上。P1、P2、P3、P4由由50/50男女混合的男女混合的95t
7、h眼椭圆得到。眼椭圆得到。P1、P2对应的眼点是在眼椭圆上距对应的眼点是在眼椭圆上距A立柱最近的眼点,用来确定立柱最近的眼点,用来确定A立柱形成立柱形成的驾驶员双目视野障碍。的驾驶员双目视野障碍。l对于左位制,对于左位制,P1用于左用于左A立柱,立柱,P2用于右用于右A立柱。立柱。P3、P4对应的眼点是在眼椭圆上距后视镜最远的眼点。用来确定后视镜的对应的眼点是在眼椭圆上距后视镜最远的眼点。用来确定后视镜的驾驶员间接视野。驾驶员间接视野。l对于左位制,对于左位制,P3用于右后视镜,用于右后视镜,P4用于左后视镜。用于左后视镜。车辆 人 机 工 程 学n视线视线从从E点、点、V点到目标点、或按给定
8、角度的,点到目标点、或按给定角度的,代表驾驶员视线的直线。代表驾驶员视线的直线。视线实际代表了在三维空间的视面。视线实际代表了在三维空间的视面。n眼睛转动眼睛转动最大转动量:最大转动量:l从正前方,向左、向右各从正前方,向左、向右各30;由由E点作视线,向左、右不得大于点作视线,向左、右不得大于3030。l向上向上45,向下,向下65。舒适转动量:舒适转动量:l从正前方,向左、向右各从正前方,向左、向右各15,l向上、向下各向上、向下各15。n头部转动头部转动最大转动量:最大转动量:从正前方,向左、向右各从正前方,向左、向右各60。舒适转动量:舒适转动量:从正前方,向左、向右各从正前方,向左、
9、向右各45。车辆 人 机 工 程 学4.2驾驶员的直接双边视野驾驶员的直接双边视野满足度满足度l用第用第95百分位眼椭圆切线作视野边缘线时,位于眼椭圆切线内侧的百分位眼椭圆切线作视野边缘线时,位于眼椭圆切线内侧的眼睛眼睛(95%)能看到该视野边缘线内的物体,位于眼椭圆切线外侧的能看到该视野边缘线内的物体,位于眼椭圆切线外侧的眼睛眼睛(5%)不能看到该视野边缘线内的物体。不能看到该视野边缘线内的物体。l用第用第95百分位眼椭圆,至少百分位眼椭圆,至少95%的驾驶员能看到两条视野边缘线内的驾驶员能看到两条视野边缘线内的物体,满足度为的物体,满足度为5%。l能同时看到视野两侧的物体的驾驶员不足能同时
10、看到视野两侧的物体的驾驶员不足95%。车辆 人 机 工 程 学视点的选择视点的选择 l按双边视野的定义,在远离车窗边缘的眼椭圆上作视线,即视按双边视野的定义,在远离车窗边缘的眼椭圆上作视线,即视野的左、右边界线分别由右、左眼椭圆作出。野的左、右边界线分别由右、左眼椭圆作出。l眼点的选择按保证满足度的原则,即使得所作视野最小。眼点的选择按保证满足度的原则,即使得所作视野最小。在眼椭圆的靠近车窗边缘侧作切线,即左眼点选在左眼椭圆的在眼椭圆的靠近车窗边缘侧作切线,即左眼点选在左眼椭圆的右侧,右眼点选在右眼椭圆的左侧。右侧,右眼点选在右眼椭圆的左侧。车辆 人 机 工 程 学头部转动头部转动l眼睛转动眼
11、睛转动30后,视线还不能达到给定目标,就需转动头部。后,视线还不能达到给定目标,就需转动头部。l头部转动至视线达到给定目标即可。头部转动至视线达到给定目标即可。视野角视野角l分别作出双边视野的左、右边界,其夹角为其分别作出双边视野的左、右边界,其夹角为其双边视野水平角双边视野水平角。l侧视图上,在眼椭圆的上下边作切线,其夹角为侧视图上,在眼椭圆的上下边作切线,其夹角为双边视野铅垂角双边视野铅垂角。车辆 人 机 工 程 学4.3 驾驶员的直接双目障碍驾驶员的直接双目障碍满足度满足度l离视野障碍越近的眼点,其视野障碍角最大。离视野障碍越近的眼点,其视野障碍角最大。l当用第当用第95百分位眼椭圆上离
12、百分位眼椭圆上离A立柱最近的点作视野障碍角时,对立柱最近的点作视野障碍角时,对于位于较远的眼睛于位于较远的眼睛(95%),A立柱所遮挡的区域都不大于所确定立柱所遮挡的区域都不大于所确定的视野障碍角。的视野障碍角。l用第用第95百分位眼椭圆,百分位眼椭圆,所作所作视野障碍角的满足度为视野障碍角的满足度为95%。车辆 人 机 工 程 学头部转动头部转动l眼睛转动眼睛转动30 后,视线还不后,视线还不能达到给定目标,能达到给定目标,就需转动就需转动头部。头部。l头部转动至视线达到给定目头部转动至视线达到给定目标即可。标即可。障碍角障碍角l两视线平行或向前汇聚,无两视线平行或向前汇聚,无障碍角。障碍角
13、。l两视线向前发散,其夹角为两视线向前发散,其夹角为障碍角。障碍角。A柱断面柱断面l汽车汽车A柱(含不透明的零件)在眼点高度处的水平截面。柱(含不透明的零件)在眼点高度处的水平截面。视点的选择视点的选择 l在最靠近在最靠近A柱断面的眼椭圆上取一眼点,在另一眼椭圆上取对应柱断面的眼椭圆上取一眼点,在另一眼椭圆上取对应的眼点。的眼点。l或由或由P1(或(或P2)确定眼点。)确定眼点。视线视线l由左、右眼点分别朝由左、右眼点分别朝A柱断面左、右侧边缘作视线。柱断面左、右侧边缘作视线。车辆 人 机 工 程 学4.4 驾驶员的间接双边视野驾驶员的间接双边视野视点的选择视点的选择 l眼点的选择按保证满足度
14、眼点的选择按保证满足度的原则,即所作视野最小。的原则,即所作视野最小。选择眼椭圆上离后视镜最选择眼椭圆上离后视镜最远点处的眼点。远点处的眼点。视线视线l由右眼点向镜子的左端作由右眼点向镜子的左端作视线,由左眼点向镜子的视线,由左眼点向镜子的右端作视线。再按反射原右端作视线。再按反射原理,得视野的两条边界。理,得视野的两条边界。头部转动头部转动l眼睛转动眼睛转动30后,视线还不后,视线还不能达到给定目标,就需转能达到给定目标,就需转动头部。动头部。l头部转动至视线达到给定头部转动至视线达到给定目标即可。目标即可。车辆 人 机 工 程 学4.5 驾驶员的间接视野障碍驾驶员的间接视野障碍单目障碍、双
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